Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PERMANENT MAGNET DEVICE FOR MAGNETIC LEVITATION AND TRANSVERSE STABILIZATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/199199
Kind Code:
A1
Abstract:
Use: The invention relates to the field of magnetic levitation transportation engineering, specifically to a design for a permanent magnet device for magnetic levitation and transverse stabilization for passenger and cargo transportation systems. Essence of the invention: The technical solution is achieved by means of a permanent magnet device for the magnetic levitation and transverse stabilization of a vehicle, said device comprising: a transportation path in the form of a U-shaped channel, the side walls of which have permanent magnets in a Halbach array mounted thereon vertically in relation to the path along the full length of the path; a linear motor stator; a levitating platform comprising an on-board permanent magnet in a Halbach array that is mounted on side walls of the platform; and permanent magnets of a linear motor rotor. Due to the magnets on the path being smaller than the on-board magnets on the platform, and the on-board magnets being rounded, a "saddle" is formed from the magnetic field, into which the magnetic field of the smaller magnet on the path fits, and vertical and horizontal levitation are simultaneously maintained. The present design for a permanent magnet device for the magnetic levitation and transverse stabilization of a vehicle does not require wheels or lateral rollers when parked, when operating at a low speed, and during loss of electrical power, and levitation is maintained constantly. The invention can be used for passenger and cargo vehicles moving at aircraft speeds.

Inventors:
BRYUKHANOV, Sergey Anatoljevich (ul. Bazovskaya, d. 14 kv. 31, Moscow 5, 125635, RU)
Application Number:
RU2018/000404
Publication Date:
October 17, 2019
Filing Date:
June 19, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BRYUKHANOV, Sergey Anatoljevich (ul. Bazovskaya, d. 14 kv. 31, Moscow 5, 125635, RU)
International Classes:
B60L13/10; B61B13/08; H01F7/02; H02K41/02
Foreign References:
US4273054A1981-06-16
RU2619485C12017-05-16
RU169468U12017-03-21
RU2573431C12016-01-20
US8985030B22015-03-24
RU2643900C12018-02-06
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержит транспортный путь в виде канала, на боковых стенах канала установлены магниты в виде «массива Хальбаха», вдоль пути на всём протяжении, статор линейного двигателя, левитирующую платформу, которая в свою очередь содержит постоянный магнит в виде «массива Хальбаха» установленный на боковых стенах платформы, постоянные магниты ротора линейного двигателя, отличается тем, что бортовой магнит шире постоянного магнита установленного на транспортном пути и бортовой магнит закруглён с двух сторон в центр левитирующей платформы, может иметь замкнутую форму в виде ноля или восьмёрки.

2. Устройство по п.1 , отличается тем, что на нижнем углублении канала на всём протяжении вдоль, справа и слева на пути установлен постоянный магнит в сборке «массива Хальбаха» взаимодействующий отталкиванием с бортовым магнитом левитирующей платформы.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Description:
Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации на

постоянных магнитах

Изобретение относится к области магнитолевитационной транспортной технологии, а именно к конструкции устройства магнитной левитации и поперечной стабилизации на постоянных магнитах. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержит транспортный путь в виде канала, на боковых стенах канала установлены магниты в виде «массива Хальбаха», вдоль пути на всём протяжении, статор линейного двигателя, левитирующая платформа в свою очередь содержащая постоянный магнит в сборке «массива Хальбаха» установленный на боковых стенах платформы, постоянные магниты ротора линейного двигателя.

В результате обеспечивается магнитная левитация и боковая стабилизация.

Известно устройство магнитной левитации транспортного средства, это система SCMaglev (Эс-Си-Маглев, сокр. от "сверхпроводимый маглев") - технология и система поездов на магнитной подушке, разработанная японской железнодорожной компанией Central Japan Railway Company и Исследовательским институтом железнодорожных технологий в Токио (Railway Technical Research Institute). Система использует электродинамическую подвеску на сверхпроводящих магнитах (EDS), установленных как на поезде, так и на трассе, поезда SCMaglev движутся в канале между сверхпроводящими магнитами и разгоняются за счет линейного двигателя, установленного на боковых стенах канала. Такая схема позволяет развивать большие скорости, обеспечивает простоту и большую безопасность пассажиров в случае эвакуации. Кроме того, поезда SCMaglev оснащены колесами и на малой скорости (до 150 км/ч) разгоняются по бетонной подушке, а при достижении больших скоростей поднимаются над поверхностью на несколько сантиметров. Для торможения на большой скорости используются электродинамические и аэродинамические тормоза. Их скорость, фактически, ограничена только сопротивлением воздуха.

Эта система имеет недостатки, левитация на малых скоростях прекращается, при отключении электрического тока от пути левитация и поперечная устойчивость отключаются для поддержки левитирующей платформы используются колеса и боковые ролики.

Изобретений направлено на устранение этих недостатков, левитация и боковая устойчивость обеспечивается на стоянке и на скорости без электрического тока, без колес и боковых роликов.

Техническое решение достигается посредством устройства магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержащее транспортный путь 1 (фиг. 1 и фиг. 2) в виде П-образного канала, на боковых стенах канала вертикально относительно пути 1 вдоль на всём протяжении установлены постоянные магниты 2 в виде «массива Хальбаха», статор 3 линейного двигателя, левитирующую платформу 4 которая в свою очередь

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) содержит постоянный магнит 5 в сборке «массива Хальбаха» установленный на боковых стенах платформы 4, постоянные магниты 6 ротора линейного двигателя.

1. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержит транспортный путь 1 (фиг. 1 и фиг. 2) в виде канала, на боковых стенах канала установлены магниты 2 в виде «массива Хальбаха», вдоль пути 1 на всём протяжении, статор 3 линейного двигателя, левитирующую платформу 4, которая в свою очередь содержит постоянный магнит 5 в виде «массива Хальбаха» установленный на боковых стенах платформы 4, постоянные магниты ротора 6 линейного двигателя, отличается тем, что бортовой магнит 5 шире постоянного магнита 2 установленного на пути 1 и постоянный магнит 5 (фиг. 3 ) в сборке «массива Хальбаха» может иметь следующие формы: вариант-А раздельные с закруглёнными краями, вариант Б в виде замкнутой восьмёрки, вариант-В в виде ноля, вариант-Г в виде ноля разрезанного пополам, вид сверху.

2. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержит транспортный путь 1 (фиг. 1 и фиг. 2) в виде канала, на боковых стенах канала установлены магниты 2 в виде «массива Хальбаха», вдоль пути 1 на всём протяжении, статор 3 линейного двигателя, левитирующую платформу 4, которая в свою очередь содержит постоянный магнит 5 в виде «массива Хальбаха» установленный на боковых стенах платформы 4, постоянные магниты ротора 6 линейного двигателя, отличается тем, что для большей нагрузки на левитирующую платформу 4 (фиг. 6) внизу под магнитом 5 на нижнем углублении канала на всём протяжении вдоль на пути установлены постоянные магниты 9 в сборке «массива Хальбаха» под магнитом 5, магнит 9 взаимодействуя с постоянным магнитом 5, т.е. сильным полем, создают дополнительную магнитную подушку для повышения грузоподъёмности платформы 4.

Сущность заявленного технического решения поясняется фигурами 1-6 где:

на фиг.1 представлен поперечный разрез транспортного пути и левитирующей платформы.

на фиг.2 изображён в изометрии транспортный путь с левитирующей платформой. на фиг. 3 представлен вид сверху, вариантов сборки «массива Хальбаха» или альтернативной сборки на платформе, без изображения платформы.

на фиг.4 на поперечном разрезе изображены магниты в сборке «массива Хальбаха» и схема взаимодействия их магнитных полей, поля заретушированы, стрелками указаны направления полярности магнитов.

на фиг.5 на поперечном разрезе изображены магниты в сборке альтернативного массива и схема взаимодействия магнитных полей, поля заретушированы.

на фиг.6 представлен поперечный разрез транспортного пути и левитирующей платформы с увиливающим левитирующую мощность магнитом.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Техническое решение достигается посредством устройства магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах, содержащее транспортный путь 1 (фиг. 1 и фиг. 2) в виде канала, на боковых стенах канала установлены магниты 2 в виде «массива Хальбаха», вдоль пути 1 на всём протяжении, статор 3 линейного двигателя, левитирующую платформу 4 в свою очередь содержащую постоянный магнит 5 в виде «массива Хальбаха» установленный на боковых стенах платформы 4, постоянные магниты ротора 6 линейного двигателя. Чем длиннее сборка «массива Хальбаха», тем больше на краях магнитное поле, в виду того что сборка постоянных магнитов 5 (фиг. 4) в виде «массива Хальбаха» имеет на краях магнитное поле 7 больше чем в других местах, образуется «седло» для магнитного поля 8 более узкого постоянного магнита 2.

В виду того что магнит 5 (фиг. 2) шире магнита 2 и имеет закруглённые края, то более сильное магнитное поле 7 (фиг. 4 и фиг. 5) на закругленном конце не взаимодействует с более сильным полем 8 магнита 2 в связи с большой удалённостью или магниты 5 (фиг. 3) в сборках массивов вариант Б и вариант В, где массив замкнут и магнитные поля большей мощности расположены только на двух краях, относительно платформы 4 (фиг. 1 и фиг. 2) вверху и внизу. Если край не скруглять или не делать массив замкнутым, то будет четыре более сильных поля на краях массива, что не даст создать вдоль магнита 5 платформы 4 продольную канавку из магнитного поля («седло»), в этом случае «седло» будет строго по центру массива и магнитное поле не даст двигаться меньшему магниту 2 не водном направлении.

Работает устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах следующим образом. Более широкий магнит 5 (фиг. 4) создаёт магнитное поле 7 в виде «седла» в которое помещается магнитное поле 8 более узкого магнита 2. Магнитные поля 7 и 8 упираются друг в друга создавая вертикальную левитацию (поперечную устойчивость), а большие поля упираясь друг в друга создают горизонтальную устойчивость. Создаётся сразу вертикальная и горизонтальная левитация, конструкция не нуждается в колёсах и боковых роликах не на стоянке, не на малой скорости. На постоянном магните 5 (фиг. 5) можно создать «седло» для магнитного поля магнита 2 в виде альтернативной сборки массива, когда магниты расположены друг к другу по одной линии разными полюсами. «Седло» из магнитного поля можно обеспечить конфигурацией магнитов в массиве, а также повышением мощности магнитов от центра к караю массива.

Чтобы увеличить нагрузку под магнитом 5 (фиг. 6) установлен на пути 1 вдоль на всём протяжении постоянный магнит 9 в сборке «массива Хальбаха» взаимодействуя с большим магнитным полем магнита 5, создаёт дополнительную магнитную подушку (горизонтальную левитацию). Конструкцию можно использовать для пассажирских и грузовых транспортных перевозок с самолётной скоростью.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)